Cálculo Exemplos

$\frac{d y}{d x} = \sin (2 x) y^{2}$

Etapa 1

Separe as variáveis.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 1.1

Multiplique os dois lados por $\frac{1}{y^{2}}$ .

$\frac{1}{y^{2}} \frac{d y}{d x} = \frac{1}{y^{2}} (\sin (2 x) y^{2})$

Etapa 1.2

Cancele o fator comum de $y^{2}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 1.2.1

Fatore $y^{2}$ de $\sin (2 x) y^{2}$ .

$\frac{1}{y^{2}} \frac{d y}{d x} = \frac{1}{y^{2}} (y^{2} \sin (2 x))$

Etapa 1.2.2

Cancele o fator comum.

$\frac{1}{y^{2}} \frac{d y}{d x} = \frac{1}{y^{2}} (y^{2} \sin (2 x))$

Etapa 1.2.3

Reescreva a expressão.

$\frac{1}{y^{2}} \frac{d y}{d x} = \sin (2 x)$

Etapa 1.3

Reescreva a equação.

$\frac{1}{y^{2}} d y = \sin (2 x) d x$

Etapa 2

Integre os dois lados.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 2.1

Determine uma integral de cada lado.

$\int \frac{1}{y^{2}} d y = \int \sin (2 x) d x$

Etapa 2.2

Integre o lado esquerdo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 2.2.1

Aplique regras básicas de expoentes.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 2.2.1.1

Mova $y^{2}$ para fora do denominador, elevando-o à $- 1$ potência.

$\int {(y^{2})}^{- 1} d y = \int \sin (2 x) d x$

Etapa 2.2.1.2

Multiplique os expoentes em ${(y^{2})}^{- 1}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 2.2.1.2.1

Aplique a regra da multiplicação de potências e multiplique os expoentes, ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ .

$\int y^{2 \cdot - 1} d y = \int \sin (2 x) d x$

Etapa 2.2.1.2.2

Multiplique $2$ por $- 1$ .

$\int y^{- 2} d y = \int \sin (2 x) d x$

Etapa 2.2.2

De acordo com a regra da multiplicação de potências, a integral de $y^{- 2}$ com relação a $y$ é $- y^{- 1}$ .

$- y^{- 1} + C_{1} = \int \sin (2 x) d x$

Etapa 2.2.3

Reescreva $- y^{- 1} + C_{1}$ como $- \frac{1}{y} + C_{1}$ .

$- \frac{1}{y} + C_{1} = \int \sin (2 x) d x$

Etapa 2.3

Integre o lado direito.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 2.3.1

Deixe $u = 2 x$ . Depois, $d u = 2 d x$ , então, $\frac{1}{2} d u = d x$ . Reescreva usando $u$ e $d$ $u$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 2.3.1.1

Deixe $u = 2 x$ . Encontre $\frac{d u}{d x}$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 2.3.1.1.1

Diferencie $2 x$ .

$\frac{d}{d x} [2 x]$

Etapa 2.3.1.1.2

Como $2$ é constante em relação a $x$ , a derivada de $2 x$ em relação a $x$ é $2 \frac{d}{d x} [x]$ .

$2 \frac{d}{d x} [x]$

Etapa 2.3.1.1.3

Diferencie usando a regra da multiplicação de potências, que determina que $\frac{d}{d x} [x^{n}]$ é $n x^{n - 1}$ , em que $n = 1$ .

$2 \cdot 1$

Etapa 2.3.1.1.4

Multiplique $2$ por $1$ .

$2$

Etapa 2.3.1.2

Reescreva o problema usando $u$ e $d u$ .

$- \frac{1}{y} + C_{1} = \int \sin (u) \frac{1}{2} d u$

Etapa 2.3.2

Combine $\sin (u)$ e $\frac{1}{2}$ .

$- \frac{1}{y} + C_{1} = \int \frac{\sin (u)}{2} d u$

Etapa 2.3.3

Como $\frac{1}{2}$ é constante com relação a $u$ , mova $\frac{1}{2}$ para fora da integral.

$- \frac{1}{y} + C_{1} = \frac{1}{2} \int \sin (u) d u$

Etapa 2.3.4

A integral de $\sin (u)$ com relação a $u$ é $- \cos (u)$ .

$- \frac{1}{y} + C_{1} = \frac{1}{2} (- \cos (u) + C_{2})$

Etapa 2.3.5

Simplifique.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 2.3.5.1

Simplifique.

$- \frac{1}{y} + C_{1} = \frac{1}{2} (- \cos (u)) + C_{2}$

Etapa 2.3.5.2

Combine $\frac{1}{2}$ e $\cos (u)$ .

$- \frac{1}{y} + C_{1} = - \frac{\cos (u)}{2} + C_{2}$

Etapa 2.3.6

Substitua todas as ocorrências de $u$ por $2 x$ .

$- \frac{1}{y} + C_{1} = - \frac{\cos (2 x)}{2} + C_{2}$

Etapa 2.3.7

Reordene os termos.

$- \frac{1}{y} + C_{1} = - \frac{1}{2} \cos (2 x) + C_{2}$

Etapa 2.4

Agrupe a constante de integração no lado direito como $K$ .

$- \frac{1}{y} = - \frac{1}{2} \cos (2 x) + K$

Etapa 3

Resolva $y$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.1

Combine $\cos (2 x)$ e $\frac{1}{2}$ .

$- \frac{1}{y} = - \frac{\cos (2 x)}{2} + K$

Etapa 3.2

Encontre o MMC dos termos na equação.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.2.1

Encontrar o MMC de uma lista de valores é o mesmo que encontrar o MMC dos denominadores desses valores.

$y, 2, 1$

Etapa 3.2.2

Como $y, 2, 1$ contém números e variáveis, há duas etapas para encontrar o MMC. Encontre o MMC da parte numérica $y, 2, 1$ 1) e, depois, o da parte variável $y, 2, 1$ .

Etapa 3.2.3

O MMC é o menor número positivo pelo qual todos os números se dividem uniformemente.

1. Liste os fatores primos de cada número.

2. Multiplique cada fator pelo maior número de vezes em que ele ocorre em cada número.

Etapa 3.2.4

O número $1$ não é primo porque tem apenas um fator positivo, que é ele mesmo.

Não é primo

Etapa 3.2.5

Como $2$ não tem fatores além de $1$ e $2$ .

$2$ é um número primo

Etapa 3.2.6

O número $1$ não é primo porque tem apenas um fator positivo, que é ele mesmo.

Não é primo

Etapa 3.2.7

O MMC de $1, 2, 1$ é o resultado da multiplicação de todos os fatores primos pelo maior número de vezes que eles ocorrem em qualquer um dos números.

$2$

Etapa 3.2.8

O fator de $y^{1}$ é o próprio $y$ .

$y^{1} = y$

$y$ ocorre $1$ vez.

Etapa 3.2.9

O MMC de $y^{1}$ é o resultado da multiplicação de todos os fatores primos pelo maior número de vezes que eles ocorrem em qualquer um dos termos.

$y$

Etapa 3.2.10

O MMC de $y, 2, 1$ é a parte numérica $2$ multiplicada pela parte variável.

$2 y$

Etapa 3.3

Multiplique cada termo em $- \frac{1}{y} = - \frac{\cos (2 x)}{2} + K$ por $2 y$ para eliminar as frações.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.3.1

Multiplique cada termo em $- \frac{1}{y} = - \frac{\cos (2 x)}{2} + K$ por $2 y$ .

$- \frac{1}{y} (2 y) = - \frac{\cos (2 x)}{2} (2 y) + K (2 y)$

Etapa 3.3.2

Simplifique o lado esquerdo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.3.2.1

Cancele o fator comum de $y$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.3.2.1.1

Mova o negativo de maior ordem em $- \frac{1}{y}$ para o numerador.

$\frac{- 1}{y} (2 y) = - \frac{\cos (2 x)}{2} (2 y) + K (2 y)$

Etapa 3.3.2.1.2

Fatore $y$ de $2 y$ .

$\frac{- 1}{y} (y \cdot 2) = - \frac{\cos (2 x)}{2} (2 y) + K (2 y)$

Etapa 3.3.2.1.3

Cancele o fator comum.

$\frac{- 1}{y} (y \cdot 2) = - \frac{\cos (2 x)}{2} (2 y) + K (2 y)$

Etapa 3.3.2.1.4

Reescreva a expressão.

$- 1 \cdot 2 = - \frac{\cos (2 x)}{2} (2 y) + K (2 y)$

Etapa 3.3.2.2

Multiplique $- 1$ por $2$ .

$- 2 = - \frac{\cos (2 x)}{2} (2 y) + K (2 y)$

Etapa 3.3.3

Simplifique o lado direito.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.3.3.1

Simplifique cada termo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.3.3.1.1

Cancele o fator comum de $2$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.3.3.1.1.1

Mova o negativo de maior ordem em $- \frac{\cos (2 x)}{2}$ para o numerador.

$- 2 = \frac{- \cos (2 x)}{2} (2 y) + K (2 y)$

Etapa 3.3.3.1.1.2

Fatore $2$ de $2 y$ .

$- 2 = \frac{- \cos (2 x)}{2} (2 (y)) + K (2 y)$

Etapa 3.3.3.1.1.3

Cancele o fator comum.

$- 2 = \frac{- \cos (2 x)}{2} (2 y) + K (2 y)$

Etapa 3.3.3.1.1.4

Reescreva a expressão.

$- 2 = - \cos (2 x) y + K (2 y)$

Etapa 3.3.3.1.2

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$- 2 = - \cos (2 x) y + 2 K y$

Etapa 3.3.3.2

Reordene os fatores em $- \cos (2 x) y + 2 K y$ .

$- 2 = - y \cos (2 x) + 2 K y$

Etapa 3.4

Resolva a equação.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.4.1

Reescreva a equação como $- y \cos (2 x) + 2 K y = - 2$ .

$- y \cos (2 x) + 2 K y = - 2$

Etapa 3.4.2

Use a fórmula do arco duplo para transformar $\cos (2 x)$ em $1 - 2 \sin^{2} (x)$ .

$- y (1 - 2 \sin^{2} (x)) + 2 K y = - 2$

Etapa 3.4.3

Simplifique o lado esquerdo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.4.3.1

Simplifique cada termo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.4.3.1.1

Aplique a propriedade distributiva.

$- y \cdot 1 - y (- 2 \sin^{2} (x)) + 2 K y = - 2$

Etapa 3.4.3.1.2

Multiplique $- 1$ por $1$ .

$- y - y (- 2 \sin^{2} (x)) + 2 K y = - 2$

Etapa 3.4.3.1.3

Reescreva usando a propriedade comutativa da multiplicação.

$- y - 1 \cdot - 2 y \sin^{2} (x) + 2 K y = - 2$

Etapa 3.4.3.1.4

Multiplique $- 1$ por $- 2$ .

$- y + 2 y \sin^{2} (x) + 2 K y = - 2$

Etapa 3.4.4

Resolva a equação para $y$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.4.4.1

Fatore $y$ de $- y + 2 y \sin^{2} (x) + 2 K y$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.4.4.1.1

Fatore $y$ de $- y$ .

$y \cdot - 1 + 2 y \sin^{2} (x) + 2 K y = - 2$

Etapa 3.4.4.1.2

Fatore $y$ de $2 y \sin^{2} (x)$ .

$y \cdot - 1 + y (2 \sin^{2} (x)) + 2 K y = - 2$

Etapa 3.4.4.1.3

Fatore $y$ de $2 K y$ .

$y \cdot - 1 + y (2 \sin^{2} (x)) + y (2 K) = - 2$

Etapa 3.4.4.1.4

Fatore $y$ de $y \cdot - 1 + y (2 \sin^{2} (x))$ .

$y \cdot (- 1 + 2 \sin^{2} (x)) + y (2 K) = - 2$

Etapa 3.4.4.1.5

Fatore $y$ de $y \cdot (- 1 + 2 \sin^{2} (x)) + y (2 K)$ .

$y (- 1 + 2 \sin^{2} (x) + 2 K) = - 2$

Etapa 3.4.4.2

Divida cada termo em $y (- 1 + 2 \sin^{2} (x) + 2 K) = - 2$ por $- 1 + 2 \sin^{2} (x) + 2 K$ e simplifique.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.4.4.2.1

Divida cada termo em $y (- 1 + 2 \sin^{2} (x) + 2 K) = - 2$ por $- 1 + 2 \sin^{2} (x) + 2 K$ .

$\frac{y (- 1 + 2 \sin^{2} (x) + 2 K)}{- 1 + 2 \sin^{2} (x) + 2 K} = \frac{- 2}{- 1 + 2 \sin^{2} (x) + 2 K}$

Etapa 3.4.4.2.2

Simplifique o lado esquerdo.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.4.4.2.2.1

Cancele o fator comum de $- 1 + 2 \sin^{2} (x) + 2 K$ .

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.4.4.2.2.1.1

Cancele o fator comum.

$\frac{y (- 1 + 2 \sin^{2} (x) + 2 K)}{- 1 + 2 \sin^{2} (x) + 2 K} = \frac{- 2}{- 1 + 2 \sin^{2} (x) + 2 K}$

Etapa 3.4.4.2.2.1.2

Divida $y$ por $1$ .

$y = \frac{- 2}{- 1 + 2 \sin^{2} (x) + 2 K}$

Etapa 3.4.4.2.3

Simplifique o lado direito.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.4.4.2.3.1

Mova o número negativo para a frente da fração.

$y = - \frac{2}{- 1 + 2 \sin^{2} (x) + 2 K}$

Etapa 3.4.4.2.3.2

Reescreva $- 1$ como $- 1 (1)$ .

$y = - \frac{2}{- 1 (1) + 2 \sin^{2} (x) + 2 K}$

Etapa 3.4.4.2.3.3

Fatore $- 1$ de $2 \sin^{2} (x)$ .

$y = - \frac{2}{- 1 (1) - (- 2 \sin^{2} (x)) + 2 K}$

Etapa 3.4.4.2.3.4

Fatore $- 1$ de $- 1 (1) - (- 2 \sin^{2} (x))$ .

$y = - \frac{2}{- 1 (1 - 2 \sin^{2} (x)) + 2 K}$

Etapa 3.4.4.2.3.5

Fatore $- 1$ de $2 K$ .

$y = - \frac{2}{- 1 (1 - 2 \sin^{2} (x)) - (- 2 K)}$

Etapa 3.4.4.2.3.6

Fatore $- 1$ de $- 1 (1 - 2 \sin^{2} (x)) - (- 2 K)$ .

$y = - \frac{2}{- 1 (1 - 2 \sin^{2} (x) - 2 K)}$

Etapa 3.4.4.2.3.7

Simplifique a expressão.

Toque para ver mais passagens...

Etapa 3.4.4.2.3.7.1

Mova o número negativo para a frente da fração.

$y = - - \frac{2}{1 - 2 \sin^{2} (x) - 2 K}$

Etapa 3.4.4.2.3.7.2

Multiplique $- 1$ por $- 1$ .

$y = 1 \frac{2}{1 - 2 \sin^{2} (x) - 2 K}$

Etapa 3.4.4.2.3.7.3

Multiplique $\frac{2}{1 - 2 \sin^{2} (x) - 2 K}$ por $1$ .

$y = \frac{2}{1 - 2 \sin^{2} (x) - 2 K}$

Etapa 4

Simplifique a constante de integração.

$y = \frac{2}{1 - 2 \sin^{2} (x) + K}$